|
Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки, 2014, выпуск 4, страницы 176–188
(Mi ivpnz329)
|
|
|
|
Физика
Кинетические свойства неравновесных систем и связь их с уравнениями потенциально-потокового метода
И. Е. Старостинa, С. П. Халютинa, В. И. Быковb a ООО Экспериментальная мастерская «НаукаСофт», Москва
b Институт биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН, Москва
Аннотация:
Актуальность и цели. В последние годы становится известным все большее число сравнительно простых примеров (в физике, химии, биологии) спонтанного возникновения в неупорядоченных системах пространственных и временных структур, т.е. самоорганизации при необратимых процессах. Опыт показывает, что самоорганизация не является универсальным свойством материи, а существует лишь при особых внутренних и внешних условиях; вместе с тем это свойство не связано с каким-то особым классом веществ. Целью настоящей работы является рассмотрение физических и физико-химических свойств неравновесных систем, которые определяют особенности протекания этих процессов в этих системах, в том числе возникновения диссипативных структур и процессов перехода к ним, связь этих свойств с уравнениями потенциально-потокового метода, разработанного авторами ранее, а также связи потенциально-потоковых уравнений с современной неравновесной термодинамикой. Материалы и методы. Рассмотрение особенностей протекания неравновесных процессов в неравновесных системах, связь их с физическими и физико-химическими свойствами этих систем проводится на основе литературного обзора различных неравновесных процессов. Рассмотрение связи этих свойств с уравнениями потенциально-потокового метода проводится на основе ранее опубликованных авторами статей, посвященных этому методу. Связь потенциально-потоковых уравнений с современной неравновесной термодинамикой проводится на основе сопоставления нулевого, первого, второго и третьего начал термодинамики с потенциально-потоковым методом. Результаты. На основе литературного обзора особенностей протекания неравновесных процессов в различных неравновесных системах в направлении, указываемом вторым началом термодинамики, был сделан вывод, что эти особенности определяются такими физическими и физико-химическими свойствами системы, называемыми кинетическими, от которых не зависят термодинамические силы, движущие эти неравновесные процессы. Это следует из экспериментальных данных относительно большого числа неравновесных систем и кинетической теории. Было показано, что кинетическими свойствами определяется матрица восприимчивостей неравновесной системы, входящая в потенциально-потоковые уравнения, характеризующая восприимчивость системы к термодинамическим силам. Наличие кинетических свойств неравновесных систем не следует из нулевого, первого, второго и третьего начал термодинамики, а потому является некоторым положением, дополняющим нулевое, первое, второе и третье начала термодинамики, а потенциально-потоковые уравнения - математической формулировкой этого положения. Выводы. Особенности протекания неравновесных процессов в направлении, указываемом вторым началом термодинамики, определяется кинетическими свойствами неравновесной системы, от которых не зависят термодинамические силы в этой системе и которые определяют матрицу восприимчивостей потенциально-потоковых уравнений. Это является положением, дополняющим нулевое, первое, второе и третье начала термодинамики. Потенциально-потоковые уравнения - математическая формулировка этого положения.
Ключевые слова:
самоорганизация, неравновесная система, диссипативная структура, уравнения потенциально-потокового метода, термодинамика.
Образец цитирования:
И. Е. Старостин, С. П. Халютин, В. И. Быков, “Кинетические свойства неравновесных систем и связь их с уравнениями потенциально-потокового метода”, Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки, 2014, № 4, 176–188
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ivpnz329 https://www.mathnet.ru/rus/ivpnz/y2014/i4/p176
|
|